JP6209239B2 - 信号調整システム及び信号調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号調整システム及び信号調整方法に関し、特に、直交変調器を備える信号発生装置から出力される変調信号に含まれるキャリアリーク及びイメージ抑圧比を低減する信号調整システム及び信号調整方法に関する。

従来より、Ｉ相成分（同相成分）及びＱ相成分（直交成分）のベースバンド信号でキャリア信号を直交変調して、変調信号を発生させる信号発生装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

信号発生装置が備える直交変調器は乗算器（ミキサ）を含んでおり、図７のスペクトラム図に示すように、所望の変調信号１０１の周波数成分に加えて、キャリア信号が乗算器を介して変調信号にリークすることによるキャリアリーク１０２が発生する。また、Ｉ相成分の信号とＱ相成分の信号との直交性にずれが生じた場合には、イメージ信号１０３が発生する。なお、所望の変調信号１０１のレベルＬｄに対するイメージ信号のレベルＬｉの比Ｌｉ／Ｌｄは、イメージ抑圧比と呼ばれる。キャリアリークやイメージ信号が発生すると、変調信号を復調する場合に完全な元のデータ信号が得られないという問題が生じる。

そこで、キャリアリークやイメージ抑圧比を低減する調整方法が従来から提案されている。従来のキャリアリークの調整方法においては、例えばＩ相成分の信号とＱ相成分の信号にそれぞれ加算するＩオフセットやＱオフセットなどの調整パラメータと測定電圧との関係を示すカーブが図８（ａ），（ｂ）の点線で示すようなものであると仮定し、以下のような処理が行われていた。

例えば図８（ａ）に示すように、初期状態のＱオフセットによるキャリアリーク（図中の●印）と、初期状態のＱオフセットに対してプラス側の変化量とマイナス側の変化量を加えた２点のＱオフセットによるキャリアリーク（図中の□印、△印）とを測定する。そして、これら３点の測定値を用いて、Ｑオフセットの単位変化量当たりのキャリアリークの変化量を求めることにより、キャリアリークの値が最小となるＱオフセットを推定する。

次に、推定されたＱオフセットを固定してＩオフセットを変化させ、最もキャリアリークが小さくなるＩオフセットを推定する。さらに、推定されたＩオフセットを固定して、同様にＱオフセットの推定値を求める。以上の処理を、Ｉオフセットの推定値とＱオフセットの推定値が変わらなくなるまで繰り返すことにより、Ｉオフセット及びＱオフセットの調整が行われる。

特許第３９６８３５７号明細書

しかしながら、従来の調整方法では、キャリア信号の１つのキャリア周波数に対する調整で上述のような数回の繰り返しが発生する。また、３点の測定値の大小関係が図８（ｂ）に示すようなものである場合には、最も小さいキャリアリークを与えるＱオフセット（□印）と、初期状態のＱオフセット（●印）とが最適点（×印）を跨いでいるか否かを判定しにくい場合があり、調整時間が大きくなっていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、キャリアリークとイメージ抑圧比に関する調整時間を大幅に短縮できる信号調整システム及び信号調整方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の信号調整システムは、互いに直交するＩ波形データ及びＱ波形データを出力する波形データ発生部と、前記Ｉ波形データ及びＱ波形データをそれぞれＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、所望のキャリア周波数のキャリア信号を出力する局部発振器と、前記キャリア信号をＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号で直交変調して変調信号として出力する直交変調器と、を備え、前記変調信号の信号レベルを調整するための信号調整システムであって、前記波形データ発生部と前記Ｄ／Ａ変換器との間に配置され、前記Ｉ波形データ及びＱ波形データにゲイン、オフセット、及び移相量を与えるＩＱ調整部と、前記直交変調器から出力された変調信号のキャリアリーク又はイメージ抑圧比の測定値を出力する電力測定装置と、前記ＩＱ調整部を制御する調整制御装置と、を備え、前記調整制御装置は、前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量のそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応するキャリアリーク又はイメージ抑圧比の３つの前記測定値を前記電力測定装置から順次取得する測定値取得部と、前記測定値取得部により取得された前記測定値を電圧値に変換する対数真数変換部と、前記設定値を横軸、前記電圧値を縦軸とする座標上において、前記３つの設定値のうち中央値により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する傾き算出部と、前記傾き算出部により求められた２つの前記傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定する傾き決定部と、前記２つの１次関数のうち、前記傾き決定部により決定された傾きを有する１次関数において、前記電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量の調整値を算出する調整値算出部と、前記調整値算出部により算出された前記調整値を前記ＩＱ調整部に設定する調整値設定部と、を含む構成である。

この構成により、キャリアリークとイメージ抑圧比に関する調整時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明の請求項２の信号調整システムにおいては、前記ＩＱ調整部は、前記調整制御装置により設定される前記ゲインとしてのＩゲインを前記Ｉ波形データに乗算して出力する第１の乗算器と、前記調整制御装置により設定される前記ゲインとしてのＱゲインを前記Ｑ波形データに乗算して出力する第２の乗算器と、前記第２の乗算器からの出力と、前記第２の乗算器からの出力に対して前記調整制御装置により設定される前記移相量を与える移相信号とを乗算して出力する第３の乗算器と、前記第１の乗算器からの出力と、前記第１の乗算器からの出力に対して前記調整制御装置により設定される前記移相量を与える移相信号とを乗算して出力する第４の乗算器と、前記第１の乗算器からの出力と、前記第３の乗算器からの出力とを加算して出力する第１の加算器と、前記第２の乗算器からの出力と、前記第４の乗算器からの出力とを加算して出力する第２の加算器と、前記第１の加算器からの出力に、前記調整制御装置により設定される前記オフセットとしてのＩオフセットを加算して前記Ｄ／Ａ変換器に出力する第３の加算器と、前記第２の加算器からの出力に、前記調整制御装置により設定される前記オフセットとしてのＱオフセットを加算して前記Ｄ／Ａ変換器に出力する第４の加算器と、を含む構成であってもよい。

また、本発明の請求項３の信号調整システムにおいては、前記信号発生装置は、前記調整値算出部により算出された前記調整値を前記キャリア信号のキャリア周波数に対応付けて記憶する記憶部と、所望のキャリア周波数に対応する前記調整値を前記記憶部から読み出して、読み出した当該調整値を前記ＩＱ調整部に設定する制御部と、を備える構成である。

この構成により、信号発生装置から調整制御装置と電力測定装置が切り離された後も、信号発生装置はキャリアリークが低減された変調信号を出力することができる。

また、本発明の請求項４の信号調整方法は、上記のいずれかの信号調整システムを用いる信号調整方法であって、前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量のそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応するキャリアリーク又はイメージ抑圧比の３つの前記測定値を前記電力測定装置から順次取得する測定値取得ステップと、前記測定値取得ステップで取得された前記測定値を電圧値に変換する対数真数変換ステップと、前記設定値を横軸、前記電圧値を縦軸とする座標上において、前記３つの設定値のうち中央値により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する傾き算出ステップと、前記傾き算出ステップで求められた２つの前記傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定する傾き決定ステップと、前記２つの１次関数のうち、前記傾き決定ステップで決定された傾きを有する１次関数において、前記電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量の調整値を算出する調整値算出ステップと、前記調整値算出ステップで算出された前記調整値を前記ＩＱ調整部に設定する調整値設定ステップと、を含む構成である。

この構成により、キャリアリークとイメージ抑圧比に関する調整時間を大幅に短縮することができる。

本発明は、キャリアリークとイメージ抑圧比に関する調整時間を大幅に短縮できる信号調整システム及び信号調整方法を提供するものである。

本発明の一実施形態に係る信号調整システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る信号調整システムにより得られるキャリアリークの測定結果の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る信号調整システムが備える調整制御装置により実行される調整値の算出処理を説明するためのグラフ（その１）である。 本発明の一実施形態に係る信号調整システムが備える調整制御装置により実行される調整値の算出処理を説明するためのグラフ（その２）である。 本発明の一実施形態に係る信号調整システムを用いた信号調整方法の処理を示すフローチャートである。 図５のフローチャートにおける信号調整処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 キャリアリークとイメージ抑圧比を説明するための図である。 従来の信号調整方法を説明するためのグラフである。

以下、本発明に係る信号調整システム及び信号調整方法の実施形態について図面を用いて説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る信号調整システム１は、信号発生装置１０と、電力測定装置としてのスペクトラムアナライザ（ＳＡ）３０と、調整制御装置４０と、を備える。なお、調整制御装置４０は、信号発生装置１０内に搭載されていてもよい。

信号発生装置１０は、波形データ発生部１１と、ＩＱ調整部１２と、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）１３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４と、局部発振器１５と、直交変調器１６と、増幅器１７と、表示部１８と、操作部１９と、記憶部２０と、制御部２１と、を備える。

波形データ発生部１１は、直交変調器１６から出力される変調信号のベースバンド信号として、互いに直交するＩ相成分（同相成分）及びＱ相成分（直交成分）のベースバンドの波形データ（ディジタル値）を出力するようになっている。なお、以降では、Ｉ相成分のベースバンドの波形データを「Ｉ波形データ」、Ｑ相成分のベースバンドの波形データを「Ｑ波形データ」ともいう。

Ｉ波形データ及びＱ波形データが対応する通信規格としては、例えば、セルラ（ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ等）、ＷＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ等）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＮＳＳ（ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）、ＦＭ、及びディジタル放送（ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔ等）が挙げられる。

例えば、波形データ発生部１１は、様々な通信規格に対応したＩ波形データ及びＱ波形データを個別の波形ファイルとして記憶しており、操作部１９により選択された通信規格に対応した波形ファイルからＩ波形データ及びＱ波形データを展開して、後段のＩＱ調整部１２に出力するようになっている。あるいは、波形データ発生部１１は、操作部１９により選択された通信規格に対応したＩ波形データ及びＱ波形データを、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により逐次生成して出力するものであってもよい。

ＩＱ調整部１２は、波形データ発生部１１とＤ／Ａ変換器１３との間に配置され、Ｉ波形データ及びＱ波形データにゲイン、オフセット、及び移相量を与えることにより、直交変調器１６から出力される変調信号の信号レベルを調整するものである。ＩＱ調整部１２は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）で構成される。

ＩＱ調整部１２は、第１の乗算器２５ａと、第２の乗算器２５ｂと、第３の乗算器２５ｃと、第４の乗算器２５ｄと、第１の加算器２６ａと、第２の加算器２６ｂと、第３の加算器２６ｃと、第４の加算器２６ｄと、を含む。

第１の乗算器２５ａは、上記ゲインとしてのＩゲインをＩ波形データに乗算して出力するようになっている。ここで、Ｉゲインは、Ｉ波形データの振幅を調整するための調整パラメータであり、調整制御装置４０により設定される。第２の乗算器２５ｂは、上記ゲインとしてのＱゲインをＱ波形データに乗算して出力するようになっている。ここで、Ｑゲインは、Ｑ波形データの振幅を調整するための調整パラメータであり、調整制御装置４０により設定される。なお、ＩゲインとＱゲインは、どちらか一方のみが調整され、他方が固定されてもよい。

第３の乗算器２５ｃは、第２の乗算器２５ｂからの出力と、第２の乗算器２５ｂからの出力に対して上記移相量を与える移相信号とを乗算して出力するようになっている。第４の乗算器２５ｄは、第１の乗算器２５ａからの出力と、第１の乗算器２５ａからの出力に対して上記移相量を与える移相信号とを乗算して出力するようになっている。移相量は、Ｉ波形データとＱ波形データの間の直交性を補正するための調整パラメータであり、調整制御装置４０により設定され、移相信号として調整制御装置４０から第３の乗算器２５ｃ及び第４の乗算器２５ｄに出力される。

第１の加算器２６ａは、第１の乗算器２５ａからの出力と、第３の乗算器２５ｃからの出力とを加算して出力するようになっている。第２の加算器２６ｂは、第２の乗算器２５ｂからの出力と、第４の乗算器２５ｄからの出力とを加算して出力するようになっている。

第３の加算器２６ｃは、第１の加算器２６ａからの出力に、上記オフセットとしてのＩオフセットを加算してＤＡＣ１３に出力するようになっている。Ｉオフセットは、Ｉ波形データの中心レベルを調整するための調整パラメータであり、調整制御装置４０により設定される。第４の加算器２６ｄは、第２の加算器２６ｂからの出力に、上記オフセットとしてのＱオフセットを加算してＤＡＣ１３に出力するようになっている。Ｑオフセットは、Ｑ波形データの中心レベルを調整するための調整パラメータであり、調整制御装置４０により設定される。

ＤＡＣ１３は、ディジタル信号であるＩ波形データ及びＱ波形データをそれぞれアナログ信号としてのＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号に変換するようになっている。

ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１４は、ＤＡＣ１３から出力されたＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号の出力信号の高周波成分を除去するようになっている。

局部発振器１５は、例えばＰＬＬ回路により構成されており、制御部２１又は調整制御装置４０からの制御信号に基づいた所望のキャリア周波数のキャリア信号を直交変調器１６に出力するようになっている。例えば、局部発振器１５は、１ＧＨｚ〜６ＧＨｚの周波数範囲で２．５ＭＨｚのステップでキャリア信号を出力する。なお、局部発振器１５の発振周波数のステップは２．５ＭＨｚのみならず、例えば１Ｈｚ単位で可変可能である。

直交変調器１６は、局部発振器１５から入力されたキャリア信号を、ＬＰＦ１４を通過したＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号で直交変調して変調信号として出力するようになっており、移相器１６ａと、乗算器１６ｂ，１６ｃと、加算器１６ｄと、を備える。

局部発振器１５からのキャリア信号は、直接乗算器１６ｂへ入力されるとともに、移相器１６ａで位相が９０°移相された後、乗算器１６ｃへ入力される。また、乗算器１６ｂ，１６ｃには、それぞれＬＰＦ１４を通過したＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号が入力される。

乗算器１６ｂは、キャリア信号とＩ波形アナログ信号とを乗算して加算器１６ｄへ出力する。乗算器１６ｃは、９０°移相されたキャリア信号とＱ波形アナログ信号とを乗算して加算器１６ｄへ出力する。加算器１６ｄは、各乗算器１６ｂ，１６ｃからの出力を加算して変調信号として出力する。直交変調器１６から出力された変調信号は、増幅器１７で増幅される。

表示部１８は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部２１からの制御信号に応じて各種表示内容を表示するようになっている。この表示内容には、複数の通信規格や、複数の波形データの一覧などが含まれる。

操作部１９は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、キーボード、タッチパネル、又はマウスのような入力デバイスを含んで構成される。あるいは、操作部１９は、ボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象が表示部１８に表示される構成であってもよい。例えば、ユーザは、操作部１９を用いて、信号発生装置１０から出力される変調信号の通信規格を複数の通信規格の中から選択することができる。また、操作部１９により、局部発振器１５からの出力信号の周波数を設定することなども可能である。

記憶部２０は、後述する調整値算出部４５により算出された調整値を、局部発振器１５から出力されるキャリア信号のキャリア周波数に対応付けて記憶するようになっている。

制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータで構成され、信号発生装置１０を構成する上記各部の動作を制御する。また、調整制御装置４０による各調整パラメータの調整が全て完了した後には、制御部２１は、所望のキャリア周波数に対応する調整値を記憶部２０から読み出して、読み出した調整値をＩＱ調整部１２に設定するようになっていてもよい。これにより、信号発生装置１０から調整制御装置４０とＳＡ３０が切り離された後も、信号発生装置１０はキャリアリークが低減された変調信号を出力することができる。

ＳＡ３０は、直交変調器１６から出力された変調信号のキャリアリーク及びイメージ抑圧比を測定する。また、ＳＡ３０は、調整制御装置４０からの制御信号に応じて、変調信号（キャリア信号）の測定値［ｄＢｍ］、キャリアリークの測定値［ｄＢｍ］、又はイメージ抑圧比の測定値［ｄＢｍ］を出力するようになっている。

調整制御装置４０は、ＩＱ調整部１２を制御するものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成され、所定のプログラムを実行することにより、測定値取得部４１と、対数真数変換部４２と、傾き算出部４３と、傾き決定部４４と、調整値算出部４５と、調整値設定部４６と、をソフトウェア的に構成するようになっている。

測定値取得部４１は、各調整パラメータ、すなわち、Ｉゲイン又はＱゲインの少なくとも一方、移相量、Ｉオフセット、及びＱオフセットのそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応する３つの測定値をＳＡ３０から順次取得するようになっている。

具体的には、変調信号のイメージ抑圧比を低減する際には、測定値取得部４１は、Ｉゲイン又はＱゲインの少なくとも一方と移相量のそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応する３つのイメージ抑圧比の測定値をＳＡ３０から順次取得する。変調信号のキャリアリークを低減する際には、測定値取得部４１は、Ｉオフセット及びＱオフセットのそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応する３つのキャリアリークの測定値をＳＡ３０から順次取得する。

なお、測定値取得部４１は、取得した測定値のいずれかが所定の閾値未満であった場合には、その測定値に対応する各調整パラメータの値をＩＱ調整部１２に設定してもよい。

対数真数変換部４２は、下記の式（１）に従って、測定値取得部４１により取得された測定値Ｐ［ｄＢｍ］を電圧値Ｖ［Ｖ］に変換するようになっている。

図２（ａ）は、本実施形態における信号調整システム１について、縦軸をキャリアリークの測定値Ｐ［ｄＢｍ］、横軸をＱオフセットの設定値として示すグラフである。一方、図２（ｂ）は、図２（ａ）のキャリアリークの測定値Ｐ［ｄＢｍ］を式（１）により電圧値［Ｖ］に変換して示すグラフである。

これらのグラフから、図２（ａ）のＱオフセットの最適値に向かうカーブは、縦軸のＱオフセットを対数から真数に変換すると、図２（ｂ）に示すような２つの１次関数に近似できることが分かった。他の調整パラメータである、Ｉゲイン、Ｑゲイン、移相量、及びＩオフセットの設定値についても、Ｑオフセットと同様に、イメージ抑圧比又はキャリアリークの電圧値［Ｖ］を２つの１次関数に近似することができる。

傾き算出部４３は、調整パラメータの設定値を横軸、イメージ抑圧比又はキャリアリークの電圧値を縦軸とする座標上において、各調整パラメータの３つの設定値のうち中央値Ｒｅｆにより得られた電圧値Ｒｅｆ_Ｖと、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出するようになっている。

傾き決定部４４は、傾き算出部４３により求められた２つの傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定するようになっている。なお、２つの傾きが等しい場合には、傾き決定部４４はその傾きを絶対値が大きい傾きとして決定する。

図３，４は、ある調整パラメータについて、３つの設定値に対する電圧値（図中の○印）をプロットしたグラフである。図３（ａ）においては、設定値の初期値Ｒｅｆが０（ゼロ）であり、更にこの初期値Ｒｅｆに対してプラス側の変化量とマイナス側の変化量を加えた２つの設定値が示されている。この例では、マイナス側の設定値により得られる電圧値と、初期値Ｒｅｆにより得られる電圧値Ｒｅｆ_Ｖとを外挿する１次関数の傾きの絶対値の方が、プラス側の設定値により得られる電圧値と、初期値Ｒｅｆの設定値により得られる電圧値とを外挿する１次関数の傾きの絶対値よりも大きくなっている。

例えば、図３（ａ）の例において、傾き決定部４４により決定された傾きａを有する１次関数の式をｙ＝ａｘ＋ｂとおくと、イメージ抑圧比又はキャリアリークの電圧値の最小値を与える調整パラメータの設定値を、この１次関数のｘ軸切片として算出することができる。このｘ軸切片は、下記の式（２）のように表される。
ｘ＝−（Ｒｅｆ_Ｖ−ａ×Ｒｅｆ）／ａ （２）

なお、図３（ｂ）に示すように、イメージ抑圧比又はキャリアリークの電圧値がゼロではない所定の閾値Ｖｔｈ以下であればよい場合には、この条件を満たす調整パラメータの設定値（以下、これをＶｔｈ＝０の場合も含めて「調整値」ともいう）は下記の式（３）のように表される。
ｘ＝−（Ｒｅｆ_Ｖ−ａ×Ｒｅｆ−Ｖｔｈ以下の電圧値）／ａ （３）

図３の例ではＲｅｆが０（ゼロ）であるため、式（２），（３）から得られる調整値は、それぞれｘ＝−Ｒｅｆ_Ｖ／ａ、ｘ＝−（Ｒｅｆ_Ｖ−Ｖｔｈ以下の電圧値）／ａとなる。

このようにして、調整値算出部４５は、傾き算出部４３により得られた２つの１次関数のうち、傾き決定部４４により決定された傾きを有する１次関数において、電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる、Ｉゲイン又はＱゲインの少なくとも一方、移相量、Ｉオフセット、及びＱオフセットの調整値を算出するようになっている。

図４においては、設定値の初期値Ｒｅｆが０（ゼロ）以外の値であり、更にこの初期値Ｒｅｆに対してプラス側の変化量とマイナス側の変化量を加えた２つの設定値が示されている。例えば、あるキャリア周波数において決定された調整パラメータの調整値を、他のキャリア周波数での設定値の初期値として引き継いだ場合などは、設定値の初期値Ｒｅｆが０（ゼロ）以外の値になり得る。この場合でも、調整値算出部４５は、上記の式（２），（３）を用いて、調整値を決定することができる。

調整値設定部４６は、調整値算出部４５により算出された、Ｉゲイン又はＱゲインの少なくとも一方、移相量、Ｉオフセット、及びＱオフセットの調整値をＩＱ調整部１２に順次設定するようになっている。

以下、本実施形態の信号調整システム１を用いた信号調整方法について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

まず、調整制御装置４０は、キャリア信号のキャリア周波数ｆの初期値ｆ０を信号発生装置１０の局部発振器１５に設定する（ステップＳ１）。

次に、調整制御装置４０は、信号発生装置１０の制御部２１に制御信号を出力して、信号発生装置１０から変調信号を出力させる（ステップＳ２）。

次に、測定値取得部４１は、現時点での各調整パラメータの設定値により得られた変調信号のイメージ抑圧比の測定値をＳＡ３０から読み込み、当該測定値が所定の閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３）。肯定判断の場合にはステップＳ４に進む。否定判断の場合にはステップＳ６に進み、現時点での各調整パラメータの設定値は変更されない。なお、ステップＳ４の処理の詳細については後述する。

ステップＳ５において調整制御装置４０は、イメージ抑圧比に関する全ての調整パラメータ（Ｑゲイン（又はＩゲイン）、移相量）についての調整がステップＳ４の処理によって完了したか否かを判断する。肯定判断の場合にはステップＳ６に進む。否定判断の場合にはステップＳ３に戻る。

ステップＳ６において測定値取得部４１は、現時点での各調整パラメータの設定値により得られた変調信号のキャリアリークの測定値をＳＡ３０から読み込み、当該測定値が所定の閾値よりも大きいか否かを判断する。肯定判断の場合にはステップＳ７に進む。否定判断の場合にはステップＳ９に進み、現時点での各調整パラメータの設定値は変更されない。なお、ステップＳ７の処理の詳細については後述する。

ステップＳ８において調整制御装置４０は、キャリアリークに関する全ての調整パラメータ（Ｉオフセット、Ｑオフセット）についての調整がステップＳ７の処理によって完了したか否かを判断する。肯定判断の場合にはステップＳ９に進む。否定判断の場合にはステップＳ６に戻る。

次に、調整制御装置４０は、全てのキャリア周波数についての調整が完了したか否かを判断する（ステップＳ９）。肯定判断の場合には処理を終了する。否定判断の場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において調整制御装置４０は、キャリア周波数ｆを所定のステップΔｆだけ増加させて、信号発生装置１０の局部発振器１５に設定し、ステップＳ２に戻る。

以下、図６のフローチャートを参照しながら、図５のステップＳ４，Ｓ７における信号調整処理について説明する。

測定値取得部４１は、Ｑゲイン（又はＩゲイン）、移相量、Ｉオフセット、及びＱオフセット（調整パラメータ）のうち、調整が完了していない１つの調整パラメータの設定値を変化させながら３つの測定値ＰをＳＡ３０から順次取得する（ステップＳ１１）。

例えば、ステップＳ１１の直前の処理がステップＳ３であった場合には、Ｉゲイン、Ｑゲイン、又は移相量のいずれかについて、異なる３つの設定値が設定される。一方、ステップＳ１１の直前の処理がステップＳ６であった場合には、Ｉオフセット又はＱオフセットのいずれかについて、異なる３つの設定値が設定される。

次に、対数真数変換部４２は、ステップＳ１１で取得された測定値Ｐ［ｄＢｍ］を式（１）により電圧値Ｖ［Ｖ］に変換する（ステップＳ１２）。

次に、傾き算出部４３は、調整パラメータの設定値を横軸、電圧値を縦軸とする座標上において、調整対象の調整パラメータの３つの設定値のうち中央値（初期値）により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する（ステップＳ１３）。

次に、傾き決定部４４は、ステップＳ１３で求められた２つの傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定する（ステップＳ１４）。

次に、調整値算出部４５は、ステップＳ１４で決定された傾きを有する１次関数において、電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる調整値を算出する（ステップＳ１５）。

次に、調整値設定部４６は、ステップＳ１５で算出された調整値をＩＱ調整部１２に設定する（ステップＳ１６）。

以上説明したように、本実施形態に係る信号調整システム１は、調整パラメータの設定値を横軸、キャリアリーク又はイメージ抑圧比の電圧値を縦軸とする座標上において、３つの設定値のうち中央値により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する。そして、２つの傾きのうち絶対値が大きい傾きを有する１次関数を利用して、最適な調整パラメータの調整値をほぼ１回の調整処理で導出することが可能である。

結果として、信号調整システム１は、従来よりもキャリアリークとイメージ抑圧比の調整時間を大幅に短縮できる。特に、信号発生装置１０が使用するキャリア周波数が広範囲にわたる場合や、複数の信号発生装置を備えた測定装置などに本実施形態に係る信号調整システム１を適用した場合には、調整時間の短縮効果はより顕著となる。

また、本実施形態に係る信号調整システム１の信号発生装置１０は、調整値算出部４５により算出された調整値をキャリア信号のキャリア周波数に対応付けて記憶し、必要に応じて記憶した調整値をＩＱ調整部１２に設定する構成になっている。この構成により、信号発生装置１０から調整制御装置４０とＳＡ３０が切り離された後も、信号発生装置１０はキャリアリークが低減された変調信号を出力することができる。

１ 信号調整システム
１０ 信号発生装置
１１ 波形データ発生部
１２ ＩＱ調整部
１３ ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）
１５ 局部発振器
１６ 直交変調器
２０ 記憶部
２１ 制御部
２５ａ 第１の乗算器
２５ｂ 第２の乗算器
２５ｃ 第３の乗算器
２５ｄ 第４の乗算器
２６ａ 第１の加算器
２６ｂ 第２の加算器
２６ｃ 第３の加算器
２６ｄ 第４の加算器
３０ スペクトラムアナライザ（ＳＡ、電力測定装置）
４０ 調整制御装置
４１ 測定値取得部
４２ 対数真数変換部
４３ 傾き算出部
４４ 傾き決定部
４５ 調整値算出部
４６ 調整値設定部

Claims (4)

1. 互いに直交するＩ波形データ及びＱ波形データを出力する波形データ発生部（１１）と、
   前記Ｉ波形データ及びＱ波形データをそれぞれＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１３）と、
   所望のキャリア周波数のキャリア信号を出力する局部発振器（１５）と、
   前記キャリア信号をＩ波形アナログ信号及びＱ波形アナログ信号で直交変調して変調信号として出力する直交変調器（１６）と、を備え、前記変調信号の信号レベルを調整するための信号調整システム（１）であって、
   前記波形データ発生部と前記Ｄ／Ａ変換器との間に配置され、前記Ｉ波形データ及びＱ波形データにゲイン、オフセット、及び移相量を与えるＩＱ調整部（１２）と、
   前記直交変調器から出力された変調信号のキャリアリーク又はイメージ抑圧比の測定値を出力する電力測定装置（３０）と、
   前記ＩＱ調整部を制御する調整制御装置（４０）と、を備え、
   前記調整制御装置は、
   前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量のそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応するキャリアリーク又はイメージ抑圧比の３つの前記測定値を前記電力測定装置から順次取得する測定値取得部（４１）と、
   前記測定値取得部により取得された前記測定値を電圧値に変換する対数真数変換部（４２）と、
   前記設定値を横軸、前記電圧値を縦軸とする座標上において、前記３つの設定値のうち中央値により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する傾き算出部（４３）と、
   前記傾き算出部により求められた２つの前記傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定する傾き決定部（４４）と、
   前記２つの１次関数のうち、前記傾き決定部により決定された傾きを有する１次関数において、前記電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量の調整値を算出する調整値算出部（４５）と、
   前記調整値算出部により算出された前記調整値を前記ＩＱ調整部に設定する調整値設定部（４６）と、を含むことを特徴とする信号調整システム。
2. 前記ＩＱ調整部は、
   前記調整制御装置により設定される前記ゲインとしてのＩゲインを前記Ｉ波形データに乗算して出力する第１の乗算器（２５ａ）と、
   前記調整制御装置により設定される前記ゲインとしてのＱゲインを前記Ｑ波形データに乗算して出力する第２の乗算器（２５ｂ）と、
   前記第２の乗算器からの出力と、前記第２の乗算器からの出力に対して前記調整制御装置により設定される前記移相量を与える移相信号とを乗算して出力する第３の乗算器（２５ｃ）と、
   前記第１の乗算器からの出力と、前記第１の乗算器からの出力に対して前記調整制御装置により設定される前記移相量を与える移相信号とを乗算して出力する第４の乗算器（２５ｄ）と、
   前記第１の乗算器からの出力と、前記第３の乗算器からの出力とを加算して出力する第１の加算器（２６ａ）と、
   前記第２の乗算器からの出力と、前記第４の乗算器からの出力とを加算して出力する第２の加算器（２６ｂ）と、
   前記第１の加算器からの出力に、前記調整制御装置により設定される前記オフセットとしてのＩオフセットを加算して前記Ｄ／Ａ変換器に出力する第３の加算器（２６ｃ）と、
   前記第２の加算器からの出力に、前記調整制御装置により設定される前記オフセットとしてのＱオフセットを加算して前記Ｄ／Ａ変換器に出力する第４の加算器（２６ｄ）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号調整システム。
3. 前記信号発生装置は、前記調整値算出部により算出された前記調整値を前記キャリア信号のキャリア周波数に対応付けて記憶する記憶部（２０）と、
   所望のキャリア周波数に対応する前記調整値を前記記憶部から読み出して、読み出した当該調整値を前記ＩＱ調整部に設定する制御部（２１）と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号調整システム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の信号調整システムを用いる信号調整方法であって、
   前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量のそれぞれの設定値について、異なる３つの設定値に対応するキャリアリーク又はイメージ抑圧比の３つの前記測定値を前記電力測定装置から順次取得する測定値取得ステップ（Ｓ１１）と、
   前記測定値取得ステップで取得された前記測定値を電圧値に変換する対数真数変換ステップ（Ｓ１２）と、
   前記設定値を横軸、前記電圧値を縦軸とする座標上において、前記３つの設定値のうち中央値により得られた電圧値と、他の２つの設定値により得られた２つの電圧値のそれぞれとを外挿する２つの１次関数の傾きを算出する傾き算出ステップ（Ｓ１３）と、
   前記傾き算出ステップで求められた２つの前記傾きのうち、絶対値が大きい傾きを決定する傾き決定ステップ（Ｓ１４）と、
   前記２つの１次関数のうち、前記傾き決定ステップで決定された傾きを有する１次関数において、前記電圧値の外挿値が所定の閾値以下になる前記ゲイン、前記オフセット、及び前記移相量の調整値を算出する調整値算出ステップ（Ｓ１５）と、
   前記調整値算出ステップで算出された前記調整値を前記ＩＱ調整部に設定する調整値設定ステップ（Ｓ１６）と、を含むことを特徴とする信号調整方法。

Images